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在功能安全相关标准中IEC61508Functional safety ofelectrical/electronic/programmable electronic safety-related systems是一个通用的基础性标准,IEC 61508针对由电气/电子/可编程电子部件组成的、起安全作用的电气/电子/可编程电子系统(E/E/PES)的整体安全生命周期,建立了一个基础的评价方法。它要求从全局出发,针对以电子为基础的安全系统提出一个一致的、合理的技术方案,统筹考虑单独系统(如传感器、通信系统、控制装置、执行器等)中元件与安全系统组合的问题。 IEC 61508包含E/E/PES在执行安全功能时要考虑的各个方面,其主要目的是促进各应用领域的技术委员会制定应用领域的相关标准,这样将能够充分考虑与特定应用有关的所有因素,因此可满足特定应用领域的需要。IEC 61508的另一个目的是帮助设计者在没有特定应用领域相关标准的情况下也能够开发E/E/PES。
风险评估是机械安全的关键,其为实现高效且经济的降低风险措施铺平了道路,ISO 12100Safety of machinery-Basic concepts, generalprinciples for design-Part 2: Technical principles标准可以帮助设计者系统地分析机器的最大限度,及早识别风险,并评估由机器故障和人为失误引发的潜在性危机,此外,还可以帮助生产者确定机器是否安全,不够安全的话,进行重新加工生产。ISO 12100 第一部分规定了用于实现机械安全的基本术语和方法,其陈述的条款供设计者使用,不涉及家畜、财产或环境的损害或损坏。第二部分规定了帮助设计者在机械设计中实现安全的技术原则,不适用于对家畜、财产或环境造成的损害。
而在机械领域主要应用ISO13849Safety of machinery-Safety related parts of control systems-Part 1: Generalprinciples for design;IEC 62061 Safety of machinery-Functionalsafety of safety-related electrical, electronic and programmable electroniccontrol systems这两个标准。
IEC 62061和ISO 13849均为机械领域安全标准,为机械行业广泛应用的功能安全评估与设计标准。二者的区别在于:IEC62061是IEC(国际电工委员会)颁布的标准,主要是对安全相关的电气、电子、可编程电子控制系统的功能安全要求;而ISO13849是ISO(国际标准化组织)颁布的标准,主要是对控制系统的安全相关部件的要求,同时也包括对安全相关机械部件的要求;二者是不同的组织依据不同的架构和考虑颁布的标准。
IEC 62061主要参考了IEC 61508的第2部分和第3部分,也就是软硬件开发的部分,更适合用来评估比较复杂的电子系统,其根据相关计算得出每个控制通道的每小时危险失效概率(PFHd)将元件或系统分为SIL1,SIL2和SIL3三个SIL等级,但其只针对电子电气系统。其也参照了IEC60204、ISO12100和ISO13849等但主要是参照了其中对机械安全和电气安全的要求。ISO13849基本上还是传承了EN 14121及EN 954的基本原则,侧重于分析控制电路的结构,按照电路结构将电路分成B,1,2,3,4共5个类别,再辅以适当平均危险失效时间(MTTFd)和诊断覆盖率(DC)来达到预期的性能等级(PL),ISO13849共划分了a,b,c,d,e这5个性能等级,而且其中还涵盖了液压和气动元件的分析。一般来说,当对复杂程度较低的机械设备进行功能安全评估时一般采用ISO13849;而对高复杂程度的机械设备进行功能安全评估时,一般采用IEC 62061。IEC 62061与ISO 13849及其它标准间的关系见图1。
注释:
有关风机功能安全的国家标准和国际之间的等同转化:
ISO12100:2003该标准已等同转化为中国国家标准《GB/T 15706-2007机械安全基本概念与设计通则》
ISO12100-2010该标准已等同转化为中国国家标准《GB/T 15706-2012 机械安全基本概念与设计通则》
IEC61508标准的第1版已等同转化为中国国家标准《GB/T 20438-2006 电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》
ISO13849-1:2006已等同转化为中国国家标准《GB/T 16855.1-2008 机械安全控制系统有关安全部件第1部分: 设计通则》
ISO13849-2的最新版本为2012版,ISO 13849-2:2003已等同转化为中国国家标准《GB/T 16855.2-2007 机械安全控制系统有关安全部件第2部分:确认》
IEC 62061:2005已等同转化为中国国家标准《GB 28526-2012 机械电气安全安全相关电气、电子和可编程电子控制系统的功能安全》
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